[發明專利]車輛驅動輪瞬時輸出功率的測量系統

有效

• 申請號: 201910947330.4
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110646223B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 趙瑋;李治中;許繼恒;廖真;何曉輝;王強;王丹;劉海波;邵魯中;盧浩;孫慜倩;黃牧;馬超;沈新民;王文燁;宋佳琪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: G01M17/013
• 分類號: G01M17/013;G01M17/007;G01L3/24
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務所(普通合伙) 32326
• 代理人: 繆友建

1.一種車輛驅動輪瞬時輸出功率的測量系統，其特征在于，包括掛車和底盤測功機；

所述底盤測功機包括測功機滾筒、轉速扭矩傳感器、測功機傳動系統、模擬阻力加載電機、信號采集處理系統和控制系統；所述測功機滾筒、轉速扭矩傳感器、測功機傳動系統和模擬阻力加載電機依次連接；所述信號采集處理系統接收所述轉速扭矩傳感器的信號，并發送給所述控制系統，所述控制系統將信號發送給所述模擬阻力加載電機；

所述掛車包括依次連接的 車輪、車輛底盤傳動系統和發動機；所述發動機帶動所述車輛底盤傳動系統使得所述車輪駛過所述測功機滾筒；

所述掛車，通過搭載不同質量的重物滿足不同質量的車型；通過調節重物的位置來模擬不同車型的重心位置；

運用所述底盤測功機反拖與實驗車輛等質量且等重心位置的掛車至車速達到v，其中v大于待測速度v₀，通過底盤測功機將掛車行駛時的動能儲存下來，然后給實驗掛車加載一個阻力矩T₁，掛車在阻力矩T₁、滾筒與車輪之間的滾動摩擦阻力矩T_fc以及測功機傳動系統阻力矩T_rc的共同作用下滑行，采集測功機的滾筒轉速ω₀＝v₀/r以及該轉速度時刻的角加速度α₁，結束第一次反拖掛車的滑行實驗，即進行第一次滑行；

進行第二次滑行，由所述底盤測功機給實驗車輛加載一個不同于T₁的加載阻力矩T₂，采集測功機的滾筒轉速ω₀＝v₀/r以及該轉速度時刻的角加速度α₂，運用角動量定理建立數學模型：

式(1)中，α₁—第一次加載滑行中滾筒轉速ω₀時刻的角加速度，α₂—第二次加載滑行中滾筒轉速ω₀的角加速度；測功機傳動系統等效至滾筒處的轉動慣量J如式(2)，同時計算出ω₀時刻車輪與滾筒之間的滾動摩擦阻力矩與測功機傳動系統阻力矩之和T_fc+T_rc如式(3)，

式(3)中，T_s—傳感器示數扭矩值，為測功機加載阻力矩、滾筒與車輪之間的滾動摩擦阻力矩T_fc以及測功機傳動系統阻力矩T_rc之和；

對車輛驅動輪瞬時輸出功率的測量，可以根據式(4)

P_P＝(T_fc+T_rc+T_l+Jα)·ω (4)

式中，ω為滾筒轉速、α滾筒的角加速度；

與式(2)獲得車輛驅動輪瞬時輸出功率及輸出扭矩如式(5)

式中，T_s—傳感器示數扭矩值，為測功機加載阻力矩、滾筒與車輪之間的滾動摩擦阻力矩T_fc以及測功機傳動系統阻力矩T_rc之和。

2.根據權利要求1所述的車輛驅動輪瞬時輸出功率的測量系統，其特征在于，式(4)的獲得方法如下：

在車輛變速行駛工況下測量任意時刻車輛驅動輪輸出功率，由于車輪與滾筒具有一定的角加速度，車輛驅動輪對測功機滾筒的驅動力矩與滾筒阻力矩不平衡，根據達朗貝爾原理，系統增加一個反向慣性轉矩后，達到平衡狀態，此時力矩方程為：

T_D-(T_rc+T_l)＝T_P-(T_fc+T_rc+T_l)＝Jα (6)

式中，T_D—測功機滾筒受到車輛驅動輪的驅動力矩，T_P是驅動輪實際輸出力矩，J為底盤測功機傳動系統等效至滾筒處的轉動慣量，α為測功機滾筒的角加速度，Jα為慣性力矩，則車輛驅動輪輸出至滾筒的驅動力功率用式(4)表示，

P_P＝(T_fc+T_rc+T_l+Jα)·ω (4)。